# 面向对象编程是最有效的软件编写方法之一。在面向对象编程中，你编写表示现实世界中的事物和情景的类，并基于这些类来创建对象。编写类时，你定义一大类对象都有的通用行为。基于类创建对象时，每个对象都自动具备这种通用行为，然后可根据需要赋予每个对象独特的个性。使用面向对象编程可模拟现实情景，其逼真程度达到了令你惊讶的地步。
from 基础语法.demo_class_dog import my_dog

# 根据类来创建对象被称为实例化，这让你能够使用类的实例。在本章中，你将编写一些类并创建其实例。你将指定可在实例中存储什么信息，定义可对这些实例执行哪些操作。你还将编写一些类来扩展既有类的功能，让相似的类能够高效地共享代码。你将把自己编写的类存储在模块中，并在自己的程序文件中导入其他程序员编写的类。
# 理解面向对象编程有助于你像程序员那样看世界，还可以帮助你真正明白自己编写的代码：不仅是各行代码的作用，还有代码背后更宏大的概念。了解类背后的概念可培养逻辑思维，让你能够通过编写程序来解决遇到的几乎任何问题。随着面临的挑战日益严峻，类还能让你以及与你合作的其他程序员的生活更轻松。如果你与其他程序员基于同样的逻辑来编写代码，你们就能明白对方所做的工作；你编写的程序将能被众多合作者所理解，每个人都能事半功倍

# 创建和使用类使用类几乎可以模拟任何东西。下面来编写一个表示小狗的简单类Dog——它表示的不是特定的小狗，而是任何小狗。对于大多数宠物狗，我们都知道些什么呢？它们都有名字和年龄；我们还知道，大多数小狗还会蹲下和打滚。由于大多数小狗都具备上述两项信息（名字和年龄）和两种行为（蹲下和打滚），我们的Dog类将包含它们。这个类让Python知道如何创建表示小狗的对象。编写这个类后，我们将使用它来创建表示特定小狗的实例。
# 创建Dog类根据Dog类创建的每个实例都将存储名字和年龄。我们赋予了每条小狗蹲下(sit())和打滚(roll_over())的能力：
class Dog():
    """一次模拟小狗的简单尝试""" 
    def __init__(self,name,age):
        """初始化属性name和age"""
        self.name = name 
        self.age = age
    def sit(self):
        """模拟小狗被命令时蹲下"""
        print(self.name.title()+" is now sitting.")
    def roll_over(self):
        """模拟小狗被命令时打滚"""
        print(self.name.title()+" rolled over!")
# 方法__init__()类中的函数称为方法；你前面学到的有关函数的一切都适用于方法，就目前而言，唯一重要的差别是调用方法的方式。❸处的方法__init__()是一个特殊的方法，每当你根据Dog类创建新实例时，Python都会自动运行它。在这个方法的名称中，开头和末尾各有两个下划线，这是一种约定，旨在避免Python默认方法与普通方法发生名称冲突。我们将方法__init__()定义成了包含三个形参：self、name和age。在这个方法的定义中，形参self必不可少，还必须位于其他形参的前面。为何必须在方法定义中包含形参self呢？因为Python调用这个__init__()方法来创建Dog实例时，将自动传入实参self。每个与类相关联的方法调用都自动传递实参self，它是一个指向实例本身的引用，让实例能够访问类中的属性和方法。我们创建Dog实例时，Python将调用Dog类的方法__init__()。我们将通过实参向Dog()传递名字和年龄；self会自动传递，因此我们不需要传递它。每当我们根据Dog类创建实例时，都只需给最后两个形参（name和age）提供值。
#创建实例
my_dog = Dog("willie", 3)
# 现在，my_dog是一个Dog类的实例，它有两个属性：name和age。我们可以通过调用实例的方法来模拟小狗的行为：
my_dog.sit() # Willie is now sitting.
my_dog.roll_over() # Willie rolled over!
# 这两个方法分别模拟小狗被命令时蹲下和打滚。注意，方法调用时，我们不需要传递实参self，因为Python自动将my_dog传递给它。

# Car类下面来编写一个表示汽车的类，它存储了有关汽车的信息，还有一个汇总这些信息的方法：car.py
class Car():
    """一次模拟汽车的简单尝试"""
    def __init__(self,make,model,year):
        """初始化描述汽车的属性"""
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
    def get_descriptive_name(self):
        """返回整洁的描述性信息"""
        long_name = str(self.year)+''+self.make+''+self.model
        return long_name.title()
my_new_car = Car('audi','a4',2016) 
print(my_new_car.get_descriptive_name())

# 给属性指定默认值类中的每个属性都必须有初始值，哪怕这个值是0或空字符串。在有些情况下，如设置默认值时，在方法__init__()内指定这种初始值是可行的；如果你对某个属性这样做了，就无需包含为它提供初始值的形参。下面来添加一个名为odometer_reading的属性，其初始值总是为0。我们还添加了一个名为read_odometer()的方法，用于读取汽车的里程表：
class Car():
    def __init__(self,make,model,year):
        """初始化描述汽车的属性"""
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0 
    def read_odometer(self):
        """打印一条指出汽车里程的消息"""
        print("This car has "+str(self.odometer_reading)+" miles on it.")
    def updata_odometer(self,mileage):
        """修改里程数"""
        self.odometer_reading = mileage
    def increment_odometer(self,miles):
        """将里程表读数增加特定的值"""
        self.odometer_reading += miles
my_new_car = Car('audi','a4',2016)
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.read_odometer()

# 修改属性的值可以以三种不同的方式修改属性的值：直接通过实例进行修改；通过方法进行设置；通过方法进行递增（增加特定的值）。下面依次介绍这些方法。
# 直接修改属性的值要修改属性的值，最简单的方式是通过实例直接访问它。下面的代码直接将里程表读数设置为23：
my_new_car.odometer_reading = 23
# 通过方法修改属性的值如果有替你更新属性的方法，将大有裨益。这样，你就无需直接访问属性，而可将值传递给一个方法，由它在内部进行更新。下面的示例演示了一个名为update_odometer()的方法：
my_new_car.update_odometer(25)
# 通过方法对属性的值进行递增有时候需要将属性值递增特定的量，而不是将其设置为全新的值。假设我们购买了一辆二手车，且从购买到登记期间增加了100英里的里程，下面的方法让我们能够传递这个增量，并相应地增加里程表读数：
my_new_car.increment_odometer(100)

# 继承编写类时，并非总是要从空白开始。如果你要编写的类是另一个现成类的特殊版本，可使用继承。一个类继承另一个类时，它将自动获得另一个类的所有属性和方法；原有的类称为父类，而新类称为子类。子类继承了其父类的所有属性和方法，同时还可以定义自己的属性和方法。
# 子类的方法__init__()创建子类的实例时，Python首先需要完成的任务是给父类的所有属性赋值。为此，子类的方法__init__()需要父类施以援手。例如，下面来模拟电动汽车。电动汽车是一种特殊的汽车，因此我们可以在前面创建的Car类的基础上创建新类ElectricCar，这样我们就只需为电动汽车特有的属性和行为编写代码。下面来创建一个简单的ElectricCar类版本，它具备Car类的所有功能：
class Car():
    """一次模拟汽车的简单尝试"""
    def __init__(self,make,model,year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0
    def get_descriptive_name(self):
        long_name = str(self.year)+''+self.make+''+self.model
        return long_name.title()
    def read_odometer(self):
        print("This car has "+str(self.odometer_reading)+" miles on it.")
    def update_odometer(self,mileage):
        if mileage >= self.odometer_reading:
            self.odometer_reading = mileage
        else:
            print("You can't roll back an odometer!")
    def increment_odometer(self,miles):
        self.odometer_reading+= miles
class ElectricCar(Car):
    """电动汽车的独特之处"""
    def __init__(self,make,model,year):
        """初始化父类的属性"""
        super().__init__(make,model,year) 

my_tesla = ElectricCar('tesla','model s',2016) 
print(my_tesla.get_descriptive_name())
# 处的super()是一个特殊函数，帮助Python将父类和子类关联起来。这行代码让Python调用ElectricCar的父类的方法__init__()，让ElectricCar实例包含父类的所有属性。父类也称为超类(superclass)，名称super因此而得名。

# 给子类定义属性和方法让一个类继承另一个类后，可添加区分子类和父类所需的新属性和方法。下面来添加一个电动汽车特有的属性（电瓶），以及一个描述该属性的方法。我们将存储电瓶容量，并编写一个打印电瓶描述的方法：

class ElectricCar(Car):
    """Represent aspects of a car,specific to electric vehicles."""
    def __init__(self,make,model,year):
        """
        电动汽车的独特之处
        初始化父类的属性，再初始化电动汽车特有的属性
        """
        super().__init__(make,model,year)
        self.battery_size = 70 
    def describe_battery(self):
        """打印一条描述电瓶容量的消息"""
        print("This car has a "+str(self.battery_size)+"-kWh battery.")
my_tesla = ElectricCar('tesla','model s',2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.describe_battery()
# 我们添加了新属性self.battery_size，并设置其初始值（如70）。根据ElectricCar类创建的所有实例都将包含这个属性，但所有Car实例都不包含它。在❷处，我们还添加了一个名为describe_battery()的方法，它打印有关电瓶的信息。我们调用这个方法时，将看到一条电动汽车特有的描述：
# 对于ElectricCar类的特殊化程度没有任何限制。模拟电动汽车时，你可以根据所需的准确程度添加任意数量的属性和方法。如果一个属性或方法是任何汽车都有的，而不是电动汽车特有的，就应将其加入到Car类而不是ElectricCar类中。这样，使用Car类的人将获得相应的功能，而ElectricCar类只包含处理电动汽车特有属性和行为的代码。

# 重写父类的方法对于父类的方法，只要它不符合子类模拟的实物的行为，都可对其进行重写。为此，可在子类中定义一个这样的方法，即它与要重写的父类方法同名。这样，Python将不会考虑这个父类方法，而只关注你在子类中定义的相应方法。假设Car类有一个名为fill_gas_tank()的方法，它对全电动汽车来说毫无意义，因此你可能想重写它。下面演示了一种重写方式：
# 现在，如果有人对电动汽车调用方法fill_gas_tank(),Python将忽略Car类中的方法fill_gas_tank()，转而运行上述代码。使用继承时，可让子类保留从父类那里继承而来的精华，并剔除不需要的糟粕。
class ElectricCar(Car):
    def fill_gas_tank():
        """电动汽车没有油箱"""
        print("This car doesn't need a gas tank!")
        
# 将实例用作属性使用代码模拟实物时，你可能会发现自己给类添加的细节越来越多：属性和方法清单以及文件都越来越长。在这种情况下，可能需要将类的一部分作为一个独立的类提取出来。你可以将大型类拆分成多个协同工作的小类。例如，不断给ElectricCar类添加细节时，我们可能会发现其中包含很多专门针对汽车电瓶的属性和方法。在这种情况下，我们可将这些属性和方法提取出来，放到另一个名为Battery的类中，并将一个Battery实例用作ElectricCar类的一个属性：

class Battery():
    """一次模拟电动汽车电瓶的简单尝试"""
    def __init__(self,battery_size=70):
        """初始化电瓶的属性"""
        self.battery_size = battery_size
    def describe_battery(self):
        """打印一条描述电瓶容量的消息"""
        print("This car has a "+str(self.battery_size)+"-kWh battery.")

class ElectricCar(Car):
    """电动汽车的独特之处"""
    def __init__(self,make,model,year):
        """
        初始化父类的属性，再初始化电动汽车特有的属性
        """
        super().__init__(make,model,year)
        self.battery = Battery() 

my_tesla = ElectricCar('tesla','model s',2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery()

# 在❶处，我们定义了一个名为Battery的新类，它没有继承任何类。❷处的方法__init__()除self外，还有另一个形参battery_size。这个形参是可选的：如果没有给它提供值，电瓶容量将被设置为70。方法describe_battery()也移到了这个类中（见❸）。
# 在ElectricCar类中，我们添加了一个名为self.battery的属性（见❹）。这行代码让Python创建一个新的Battery实例（由于没有指定尺寸，因此为默认值70），并将该实例存储在属性self.battery中。每当方法__init__()被调用时，都将执行该操作；因此现在每个ElectricCar实例都包含一个自动创建的Battery实例。我们创建一辆电动汽车，并将其存储在变量my_tesla中。要描述电瓶时，需要使用电动汽车的属性battery：
